1背景理論

首先要了解什麼叫分配層析;分配層析是利用混合物中各組分在兩種不同溶劑中的分配係數不同而使物質分離的方法。分配係數是指一種溶質在兩種互不相溶的溶劑中的溶解達到平衡時,該溶質在兩種溶劑中所具有濃度之比。不同的物質因其在各種溶劑中的溶解度不同,因而也就有不同的分配係數。分配層析中應用最廣泛的多孔支持物是濾紙,其次是硅膠、硅藻土、纖維素粉、澱粉和微孔聚乙烯粉等。下面主要介紹紙層析。

2理論依據

紙層析是以濾紙為惰性支持物的分配層析。濾紙纖維和水有較強的親和力,能吸收22%左右的水,而且其中6~7%的水是以氫鍵形式與纖維素的羥基結合,在一般條件下較難脫去,而濾紙纖維與有機溶劑的親和力甚弱,所以一般的紙層析實際上是以濾紙纖維的結合水為固定相,以有機溶劑為流動相。在實際操作中,點樣后的濾紙一端浸沒於流動相液面之下,由於毛細作用,有機相即流動相開始從濾紙的一端向另一端滲透擴展。當流動相(有機相)沿濾紙經點樣處時,樣品點上的溶質在水和有機相之間不斷進行分配,一部分樣品離開原點隨流動相移動,進入無溶質區,此時又重新分配,一部分溶質由流動相進入固定相(水相)。隨著流動相的不斷移動,因樣品中各種不同的溶質組分有不同的分配係數,移動速率也不一樣,所以各種不同的部分按其各自的分配係數不斷進行分配,並沿著流動相流動的方向移動,從而使樣品中各組分得到分離和純化。
紙層析對混合物進行分離時,發生兩種作用:第一種是溶質在結合於纖維上的水與流過濾紙的有機相進行分配(即液—液分離);第二種是濾紙纖維對溶質的吸附及溶質溶解於流動相的不同分配比進行分配(即固—液分配)。雖然混合物的彼此分離是這兩種因素共同作用的結果。

3定量計算

可以用相對遷移率(Rf)來表示一種物質的遷移:
Rf=組分移動的距離/溶劑前沿移動的距離
=原點至組分斑點中心的距離/原點致溶劑前沿的距離
在濾紙、溶劑、溫度等各項實驗條件恆定的情況下,各物質的Rf值是不變的,它不隨溶劑移動距離的改變而變化。Rf與分配係數K的關係:Rf=1/(1+αK)。
α是由濾紙性質決定的一個常數。由此可見,K值越大,溶質分配於固定相的趨勢越大,而Rf值越小;反之,K值越小,則分配於流動相的趨勢越大,Rf值越大。Rf值是定性分析的重要指標。
在樣品所含溶質較多或某些組分在單相紙層析中的Rf比較接近,不易明顯分離時,可採用雙向紙層析法。該法是將濾紙在某一特殊的溶劑系統中按一個方向展層以後,即予以乾燥,再轉向90,在另一溶劑系統中進行展層,待溶劑到達所要求的距離后,取出濾紙,乾燥顯色,從而獲得雙向層析譜。應用這種方法,如果溶質在第一溶劑中不能完全分開,而經過第二種溶劑的層析能得以完全分開,大大的提高了分離效果。紙層析還可以與區帶電泳法結合,能獲得更有效的分離方法,這種方法稱為指紋譜法。
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